(云南宁茂环境科技有限公司,云南 昆明 650100)
摘 要云南省怒江傈僳族自治州泸水市作为边境县城与缅甸接壤,国境线长136.24公里,边境口岸多,民众往来频繁。疫情下,需标准化建设新型冠状病毒肺炎(COVID-19)医学观察或隔离点用于排查边境来往人员。隔离点配套污水处理站设计采用“预接触消毒+MBBR生化池+末端消毒”处理工艺,设计满足多工况下运行需求及新冠疫情期间出水水质指标。
关键词新冠病毒;隔离点;医疗废水;传染病防治;
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引言
根据我国移民局部署新冠肺炎防疫期间公民出入境管理要求:“中国公民可凭有效护照等出入境证件从国家对外开放口岸正常入境,各级移民管理机构将根据需要,配合有关卫生医疗机构开展必要的疫情排查,协助妥善安排需要进行医学观察或隔离的人员。”在新冠隔离点建设过程中,隔离点收治传染病患者将会产生具有传染性的医疗和生活废水,需要按照传染病医院的标准配套建设隔离点污水处理系统。
1工程概况
怒江州泸水市疫情防控隔离点为应急医院,设计床位100张,可容纳医护及患者130人,日平均污水量100m3/d;鉴于新型冠状病毒极强的传染性,医院废水及时有效的处理是防止污染扩散抑制病毒蔓延的关键[1]。运行期间,设计将隔离点产生的医疗废水和生活污水经接触预消毒后排入化粪池,再进入污水处理站进行处理。污水处理站设计采用“预接触消毒+MBBR生化池+末端消毒”的处理工艺,污水处理站按照相关标准进行防渗处理,形成污水处理站和地面之间的有效分隔,保障隔离点地下水环境安全。MBBR生化池处理后的尾水经消毒后排入地方市政管网,之后进入城镇污水处理厂处理。
2设计依据
依据国家卫健委2020年1月20日的1号公告显示,新冠肺炎应按照《中华人民共和国传染病防治法》乙类传染病甲类管理,隔离点收治该类传染病患者,产生的污水需按传染病医院水处理要求进行处理。
设计依据主要参考《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)以及《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)等技术标准规范,还借鉴武汉火神山、雷神山医院医疗废水处理的经验。
3设计进水量
根据《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)中“按日均污水量和变化系数确定污水处理设计水量”计算方法,参数取值如下:隔离点设计床位数N=100床,隔离点按照一般设备的中型医院设计,参数选取以最大参考值计;即:医院日均单位病床污水排放量取值范围:q=400L/(床·d),日变化系数取值范围:Kd=2.5,该隔离点设计污水产生量:=100m3/d,隔离点水处理系统按照进水量5m3/h进行设计。
4进、出水水质
4.1进水水质
隔离点排放废水为综合污水包括生活废水和医疗废水,水处理站进水中含有新冠病毒,设计进水水质常规指标参考《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)中4.2.2条表1的经验数据,同时参考同类型新冠隔离点综合污水水质经验数据,按照最大取值进行选取,污水进出水水质指标参考数据如表1所示。
表1医院污水水质指标参考数据 (单位mg/L)
序号 | CODcr | BOD5 | SS | NH3-N | 粪大肠杆菌(个/L) | 新冠病毒(COVID-19)(个/L) |
污染物浓度范围 | 150~300 | 80~150 | 40~120 | 10~50 | 1.0×106~3.0×108 | 不确定 |
最大值 | 300 | 150 | 120 | 50 | 3.0×108 | 不确定 |
4.2出水水质
隔离点污水处理站处理后水质达到GB18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》表1传染病、结核病医疗机构水污染物排放限值(日均值),其中新冠病毒要求不得检出。具体关键控制指标如下表2所示:
表2传染病、结核病医疗机构水污染排放限值(日均值)
序号 | 控制项目 | 标准值 |
1 | 粪大肠杆菌/(MPN/L) | 100 |
2 | 肠道致病菌 | 不得检出 |
3 | 肠道病毒 | 不得检出 |
4 | 结核杆菌 | 不得检出 |
5 | pH | 6~9 |
6 | 化学需氧量(COD) 浓度/(mg/L) 最高允许排放负荷/[g/(床位·d)] | 60 60 |
7 | 生化需氧量(BOD) 浓度/(mg/L) 最高允许排放负荷/[g/(床位·d)] | 20 20 |
8 | 悬浮物(SS) 浓度/(mg/L) 最高允许排放负荷/[g/(床位·d)] | 20 20 |
9 | 氨氮/(mg/L) | 15 |
10 | 动植物油/(mg/L) | 5 |
11 | 石油类/(mg/L) | 5 |
12 | 阴离子表面活性剂/(mg/L) | 5 |
13 | 色度/(稀释倍数) | 30 |
14 | 挥发酚/(mg/L) | 0.5 |
15 | 总氰化物/(mg/L) | 0.5 |
16 | 总汞/(mg/L) | 0.05 |
17 | 总镉/(mg/L) | 0.1 |
18 | 总铬/(mg/L) | 1.5 |
19 | 六价铬/(mg/L) | 0.5 |
20 | 总砷/(mg/L) | 0.5 |
21 | 总铅/(mg/L) | 1.0 |
22 | 总银/(mg/L) | 0.5 |
23 | 总α/(Bq/L) | 1 |
24 | 总β/(Bq/L) | 10 |
25 | 总余氯1),2)/(mg/L) (直接排入水体的要求) | 0.5 |
26 | 新冠病毒 | 不得检出 |
注:1)采用含氯消毒剂,消毒的工艺控制要求为消毒接触池的接触时间≥1.5h,接触池出口总余氯6.5~10mg/L。2)采用其他消毒剂对总余氯不做要求。 |
5处理工艺
设计处理工艺如下图:
图1工艺流程图
首先隔离点废水进入预消毒接触池,采用次氯酸钠进行预消毒,消毒后进入化粪池,与其他综合污水汇集后排至污水处理站。污水经细格栅去除大宗杂物及浮渣后,经集水池提升泵进入调节池匀质匀量,必要时投加亚硫酸钠,用于中和去除余氯,避免影响后段生化系统[2]。
生化处理系统采用移动床生物膜反应器(MBBR生化池)工艺,可有效降解隔离点废水中的COD、BOD5及NH3-N等指标污染物。MBBR生化池出水进入混凝沉淀池前投加混凝剂进行沉淀,实现泥水分离,确保出水SS达标。沉淀池上清液投加次氯酸钠,进入消毒池,确保新冠病毒完全灭活、粪大肠菌群达标,保证系统出水安全性。剩余污泥定期委托消毒外运处置;集水池、调节池、生化池、沉淀池、消毒池产生的臭气,离心风机统一收集后经活性炭吸附和UV光催化氧化处理达标排放。
6主要构建筑物及设备参数
6.1预消毒接触池
预消毒接触池为一体化钢构池体,设置为1座,尺寸为4.5m×1.5m×3.0m,有效容积为20m3,最大水力停留时间为5h。
6.2化粪池
化粪池主要是对处理隔离点生活污水中粪便及其他固化物加以过滤和沉淀,实现多余杂质沉淀、大分子有机物水解成小分子有机物的目的,设置化粪池有利于改善后续的污水处理。隔离点化粪池采用地埋式玻璃钢罐体,尺寸为Ø3.5m×8.16m,有效容积为25m3,设计总停留时间为6h。
6.3格栅集水池
格栅集水池为全地下钢砼结构,设置为1座,整体尺寸为2.5m×1.6 m×2.5m,有效容积为10m3,最大水力停留时间为1.6h。
6.4调节池
医院排水存在时间阶段性,水质和水量不均衡,故采用调节池进行水质的均化及水量的调节,以保证生化系统的稳定运行[3]。
在调节池内设置穿孔曝气,避免污水中悬浮物及污泥沉于池底而产生臭气,同时可降解一定量的CODCr、BOD5及NH3-N等污染物,去除率约为30%,可减轻后续生化系统的污染负荷。调节池采用全地下预制钢砼结构,设计尺寸大小为5.5m×4.5m×2.5m,有效容积为60m3,最大水力停留时间为14h。设干井式不堵塞泵为2台(1用1备)。
6.5MBBR生化池
生化池采用移动床生物膜反应器(MBBR),污水连续经过反应器内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜,通过生物膜上的微生物,使污水得到净化。填料在好氧反应器内,通过曝气使混合液回旋翻转,并使填料移动[3]。
MBBR生化池为全地下预制钢砼结构,池底设置微孔曝气盘,设计尺寸大小为8.0m×2.5m×3.0m,有效容积为60m3,水力停留时间为13h,好氧池混合液回流比为50%。
图2 MBBR生化池工艺流程图
6.6沉淀池
生化池混合液溢流进入反应区,通过投加聚合氯化铝(干粉投加量20mg/L)产生化学混凝反应进行沉淀,泥水分离后上清液进入消毒池消毒后排入市政管网,一部分污泥回流使用,其余污泥消毒外运处置。混凝沉淀池为全地下预制钢砼结构,总体尺寸5.5m×4.5m×2.5m,有效容积为60m3。
6.7消毒池
沉淀池上清液溢流进入消毒池,次氯酸钠投加量为20mg/L(以有效氯计),确保新冠病毒完全灭活、粪大肠菌群达标,保证系统出水安全性。折流消毒池为全地下钢砼结构,总体尺寸为2.5m×2.0m×2.5m,有效容积为10m3,消毒接触时间为2.5h。
6.8管网布置
隔离点排水管网采用DN200高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管,合计敷设250m。
7主要经济指标
7.1投资估算
隔离点污水处理站直接工程费用97.59万元,其中土建费40万元,设备、工艺及电气费38万元,安装、运行调试、税金费用19.59万元。
7.2运行成本
根据国内同类型污水站运行参数参照,运行费用主要为人工、电费、税费、药剂、维修保养费及其他,之间一般处理成本在1.1~1.6元/m3之间。
8总结
隔离点污水处理站设计处理工艺综合运行成本低,调试期短,耐冲击负荷高,充分利用土地资源占地少,各构筑物埋于地下,厂站地下防渗可减少二次污染。根据同类型项目MBBR生化池运行效果,即使在较低温的情况下依然对各项指标污染物有处理效果;同时采取进水预消毒和出水消毒双重保证新冠病毒被100%完全灭活,其他指标也满足《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)中表2的排放标准。
参照文献
[1]彭冠平,黄文海,刘军,陈安明,陈俊,张文,黄林,洪瑛,李传志,朱海军.武汉火神山、雷神山医院污水处理工程设计[J].中国给水排水,2021,37(02):42-48.DOI:10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2021.02.008.
[2]曾磊,何广松,王艳,等. 武汉火神山,雷神山新型冠状病毒肺炎专科医院污水处理站设计与运营管理[J]. 净水技术,2020,39(7):1-7.
[3]郑伟波,郑卉,李宝强,胡如意.新冠肺炎疫情下医院污水处理工程实例及运行效果
[J].水处理技术,2022,48(01):29-32.DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2022.01.006.
作者简介:周泽(1990—),男,贵州盘州人,本科,助理工程师,主要从事工程咨询与设计工作。
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